I protoni sono particelle subatomiche che, insieme ai neutroni, comprendono il nucleo o la porzione centrale di un atomo. Il resto dell'atomo è costituito da elettroni che orbitano attorno al nucleo, proprio come la Terra orbita intorno al sole. I protoni possono anche esistere al di fuori di un atomo, nell'atmosfera o nello spazio.

Nel 1920, il fisico Earnest Rutherford confermò sperimentalmente l'esistenza del protone e lo nominò.

Proprietà fisiche

I protoni hanno una massa leggermente inferiore rispetto ai neutroni nel nucleo, ma sono 1.836 volte più massicci degli elettroni. La massa effettiva del protone è 1,6726 x 10 ^ -27 chilogrammi, che è davvero una massa molto piccola. Il simbolo "^ -" rappresenta un esponente negativo. Questo numero è un punto decimale seguito da 26 zeri, quindi il numero 16726. In termini di carica elettrica, il protone è positivo.

Non essendo una particella di base, il protone è in realtà costituito da tre particelle più piccole chiamate quark .

Funzione nell'atomo

I protoni all'interno del nucleo di un atomo aiutano a legare insieme il nucleo. Attirano anche gli elettroni carichi negativamente e li mantengono in orbita attorno al nucleo. Il numero di protoni nel nucleo di un atomo determina quale elemento chimico è. Quel numero è noto come numero atomico; è spesso indicato con una "Z" maiuscola.

Uso sperimentale

Nei grandi acceleratori di particelle, i fisici accelerano i protoni a velocità molto elevate e li costringono a scontrarsi. Questo crea cascate di altre particelle, i cui percorsi allora i fisici studiano. Il laboratorio di fisica delle particelle del CERN in Svizzera collide i protoni per studiare la loro struttura interna, usando un acceleratore chiamato Large Hadron Collider (LHC). Queste particelle sono confinate da potenti magneti che le mantengono in movimento in un anello di 27 chilometri prima che entrino in collisione.

Esperimenti simili mirano a ricreare, su piccola scala, le forme di materia esistenti pochi istanti dopo il Big Bang.

Energia per le stelle

All'interno del sole e di tutte le altre stelle, i protoni si combinano con altri protoni per mezzo della fusione nucleare. Questa fusione richiede una temperatura di circa 1 milione di gradi Celsius. Questa temperatura elevata fa fondere due particelle più leggere in una terza particella. La massa della particella creata è inferiore a quella delle due particelle iniziali combinate.

Albert Einstein scoprì nel 1905 che la materia e l'energia possono essere convertite da una forma all'altra. Questo spiega come la massa mancante persa nel processo di fusione appaia come energia emessa dalla stella. Quindi, la fusione dei protoni alimenta le stelle.